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这篇文章将为大家详细讲解有关如何进行 GitOps 的原理分析，文章内容质量较高，因此丸趣 TV 小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。
也许你之前听说过 GitOps，但是对其并不了解。在本文中，我将对其进行简单介绍，它其实是一个应用程序开发和管理中的一个术语，其核心思想是将应用系统的声明性基础架构和应用程序存放在 Git 的版本控制库中。我们将介绍 GitOps 是什么，它将如何影响组织以及如何与 Kubernetes 保持同步。
什么是 GitOps
GitOps 是一种实现持续交付的模型，利用 Git 开发工具对云原生应用程序进行操作和管理。当将应用程序部署到 Kubernetes 时，Git 应该是唯一的事实来源。当开发人员更改应用程序时，Git 将自动把它们 push 到 Kubernetes 进行部署。而且，如果 Kubernetes 内的运行状态发生变化但与 Git 内的状态不一致，则它们会从 Git 内恢复到已知状态。
GitOps 与 CI/CD：它们之间有什么联系？
GitOps 和 CI/CD 是十分重要的工作伙伴。CI/CD 可以让开发人员持续迭代、开发和部署应用程序。而迭代通常通过一个 Git 配置仓库进行（尽管也会有其他配置仓库）。在部署 / 交付阶段，构建的基于容器的应用程序被“push”到 Kubernetes 进行部署。GitOps 会通过 Kubernetes 使用“pull”的方法来增强 CI/CD 模型，从而将运维层面带入部署 / 交付中。
但是，如果有人更改了 Kubernetes 集群中运行的某些内容，会发生什么？我们将使用 Git 作为声明性部署工具的主要事实来源，并利用其他工具在出现差异时向我们发出警报。此外，通过利用可以识别运行状态和声明状态之间差异的工具，Kubernetes 可以修复为已知 / 声明的运行状态。
注意：持续集成和持续开发是互补但独立的过程。在理想状态下，GitOps 会将批处理规模拆分为单件流程，每次只处理一个单元。但是，由于 CI 和 CD 流程发生在不同的组中，因此组织之间的流程可能会有所不同。
GitOps 和应用程序生命周期
让我们从应用程序生命周期的视角来看一下 GitOps 的作用。在典型的生命周期中，应用程序会经历多个状态，包括：
代码
构建
创建镜像
测试
发布
而使用 GitOps，这些状态将会扩展为：
部署
在 Git 仓库中监控更改
日志更改和事件
发生更改时发出警报，并于现有的监控 / 告警系统集成
更新
在 GitOps 操作模型下，当应用程序发布时，Kubernetes 需要确保其按预期运行。同时，Kubernetes 通过确保其稳定性和可用性来管理应用程序的运维工作。如果一个开发人员通过 Git 更改了该应用程序，Kubernetes 将会接受声明并根据需要应用它。
GitOps 带来了什么？
GitOps 为应用程序提供一个操作模型，它可以确保 Git 提供一个框架来统一应用程序的运行、操作和持续开发。
作为 CI/CD 流水线的一部分，GitOps 为应用程序构建 / 交付与运行它的位置之间提供了粘合剂。
在 Kubernetes 平台中，Git 为应用程序的开发和运维提供了唯一的事实来源。
应用程序交付和平台管理都是声明式的，同时还能通过 Git 进行版本控制
Git 可以控制回滚、升级以及更改
开发人员不需要知道如何操作运维平台（如 Kubernetes），无需了解复杂的部署交付流程，仅需使用熟悉的工具发布新功能即可。极大提升开发者体验。
Git 控制并修证差异或“漂移”
GitOps 利用审核、监控以及回滚功能来增加应用程序发布的可靠性和稳定性
最后，尽管在 GitOps 模式下还有很多工作要做，但是 GitOps、DevOps 以及现有 CI/CD 模式之间存在十分明显的协同作用。GitOps 提供了一种用于将应用程序交付到 Kubernetes 平台的模型，该模型确保了 Git 是唯一的事实来源并且充分利用 Kubernetes 平台上的功能。但值得注意的是，GitOps 不能替代工具。恰恰相反，GitOps 通过声明性的流程和工具来强化流程、提高其成熟度并帮助团队交付应用程序。
GitOps 实践：FluxCD Demo
FluxCD（或 Flux）是一个很棒的工具，它可以将 Git 和 Kubernetes 集成起来。Flux 本质上是一个 Kubernetes Operator，这意味着，你作为一个管理员可以将其安装到 Kubernetes 以管理 Git 和原生 Kubernetes 之间的集成。
在 Kubernetes 中，Operator 是 Kubernetes 原生平台的扩展，是一种自定义资源的模式，该自定义资源主要用于管理应用程序及其组件。这意味着，在 Kubernetes 内部 Operator 的帮助下，所需状态（如运行状态）将不断检查和调整以符合 Git 仓库声明的内容。Flux 可以集成到你现有的 CI/CD 工具集中，以进行其他工作流程、权限批准和审核。在 Kubernetes 中，Flux 会监控你通过配置声明的 Git 仓库是否发生更改，并且如果 Kubernetes Pod 上在本地发生了不应发生的更改，Flux 将会把 Kubernetes 更新到所需的运行状态。请记住，Git 是事实来源。Flux Operator 会检测到这一点，并将正在运行的配置更改回声明的状态。
以下 demo，我将会展示如何安装和实现 Flux。
前期准备
你将需要：
一个 Docker Hub 镜像仓库，你可以将 Flaskapp docker 镜像上传到此处
一个 Git Repo 并连接它，然后你可以在整个演示过程中根据需要用你的设置替换“”中的任何内容
具体步骤
安装 Kubernetes
安装并配置 fluxctl，Flux 部署的原生安装程序
配置 Flux 以连接到 Git Repo
在 Git Repo 中升级 deployment manifest
升级容器镜像并同步
配置漂移（drift）并同步
你可以使用以下配置进行测试或演示。它包括 Flask 应用程序的 Docker file 以及 Kubernetes deployment/ 配置文件。在演示中，你会需要它们，此外你还可以将它们上传到你指定的 Git 仓库中。
Docker File
FROM python:3
RUN pip install flask
RUN mkdir -p /corp/app
WORKDIR /corp/app
COPY main.py .
ENV FLASK_APP=/corp/app/main.py
ENV APP_NAME=MyApp.DevOps
ENV APP_VERSION=v1.0.0
CMD [flask , run , --host=127.0.0.1]main.py Python 脚本文件
import os
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route(/)
def index():
appname = os.environ[APP_NAME]
appversion = os.environ[APP_VERSION]
response = %s - %s.%s\n %(Hello World , appname, appversion)
return responseKubernetes Deployment 文件
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
name: my-demo
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: fluxdemo
namespace: my-demo
annotations:
flux.weave.works/tag.flask: glob:develop-v*
flux.weave.works/automated: true
labels:
role: fluxdemo
env: demo
app: flux
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
role: fluxdemo
template:
metadata:
labels:
role: fluxdemo
spec:
containers:
- name: nginx
image: nginx:1.16-perl
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 80
volumeMounts:
- name: nginx-proxy-config
mountPath: /etc/nginx/conf.d/default.conf
subPath: nginx.conf
- name: flask
image: docker.io/ your docker repo /flaskapp:develop-v1.8.0
imagePullPolicy: IfNotPresent
ports:
- name: http
containerPort: 5000
env:
- name: APP_NAME
value: myfluxdemo.K8s.GitOps
- name: APP_VERSION
value: v1.0.5
volumes:
- name: nginx-proxy-config
configMap:
name: nginx-conf
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: nginx-conf
namespace: my-demo
data:
nginx.conf: |-
#CODE1.0:
#add the nginx.conf configuration - this will be referenced within the deployment.yaml
server {
listen 80;
server_name localhost;
location / {
proxy_pass http://localhost:5000/;
proxy_set_header Host localhost
}
}安装 Flux
安装 Fluxctl
https://docs.fluxcd.io/en/1.18.0/references/fluxctl.html
安装 Fluxcd
https://docs.fluxcd.io/en/1.18.0/tutorials/get-started.html
为 Repo 配置 Flux
创建一个命名空间
kubectl create ns namespace
export FLUX_FORWARD_NAMESPACE= namespace
fluxctl list-workloads安装 Fluxcd 以建立与你的 Git Repo 的连接
export GHUSER=
export REPO= gitops-demo
export NS= flux
fluxctl install \
--git-user=${GHUSER} \
--git-email=${GHUSER}@users.noreply.github.com \
--git-url=git@github.com:
Image download failed.
{REPO} \
--namespace=${NS} | kubectl apply -f -创建 SSH 密钥以添加到 Github 仓库
在你的 terminal 中输入以下命令，以获取下一步所需的密钥：
fluxctl identity打开 Github，导航到安装 Fluxcd 时添加的仓库，转到设置 - 部署密钥，单击【添加部署密钥】，为其指定 title，选中【允许 write access】，粘贴公共密钥，然后单击【添加密钥】。
在 Git Repo 中升级 Deployment Manifest
打开你的 Git Repo，里面应该有 deployment.yaml 文件，向下滑动直到如下所示部分，然后更改 APP_VERSION 号码
env:
- name: APP_NAME
value: myfluxdemo.K8s.GitOps
- name: APP_VERSION
value: v1.0.5保存并 Commit 更改到你的 Repo。
Flux 将在 5 分钟之内升级你的 deployment
要从 localhost 进行测试，请在 Kubernetes 中使用“Port-forward”命令：
kubectl get pods -n copy the pod name kubectl port-forward 8080:80 -n打开其他 terminal：
curl -s -i http://localhost:8080升级容器镜像并同步
现在让我们对 Docker 镜像进行修改并将其上传到我们的 Docker Hub 镜像仓库中。为此，我们将修改 flaskapp 目录中的 main.py 文件。
升级 main.py 文件。将 Hello World 更改为其他内容
response = %s - %s.%s\n %(Flux World , appname, appversion)创建一个新的 Docker 文件并上传到 Docker（以及另一个增量版本号）。
等待 5 分钟，Flux 将会自动部署新镜像
配置漂移并同步
现在，我们来测试一下手动更改正在运行的配置会发生什么。
kubectl scale deployment/fluxdemo --replicas=4 -n现在，我们花几分钟来看看 pod 并观察发生了什么。我们将会在短时间内（5 分钟以内）看到其他的 pod，此外我们还将看到许多 pod 终止。因此，Flux 已使配置恢复到当前在 Git 中保留的已声明的部署状态。
kubectl get po -n --watch重新运行相同的命令，并且你会看到目前仅有一个正在运行的 pod。
别忘了清理和移除 deployment 和 Git 连接（如果你想移除它）。否则，你需要开始添加更多的仓库并继续进行构建。
关于如何进行 GitOps 的原理分析就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。
